Ilana Igbaradi Irugbin Crystal ni SiC Single Crystal Growth (Apá 2)

2. Ilana idanwo

2.1 Curing of Adhesive Film
A ṣe akiyesi pe taara ṣiṣẹda fiimu erogba tabi isọpọ pẹlu iwe lẹẹdi loriSiC wafersti a bo pẹlu alemora yori si ọpọlọpọ awọn ọran:

1. Labẹ awọn ipo igbale, fiimu alamọra loriSiC wafersni idagbasoke irisi iwọn kan nitori itusilẹ afẹfẹ pataki, ti o yọrisi porosity dada. Eyi ṣe idiwọ awọn ipele alemora lati isọpọ daradara lẹhin carbonization.

2. Nigba imora, awọnwafergbọdọ wa ni gbe pẹlẹpẹlẹ awọn lẹẹdi iwe ni ọkan lọ. Ti atunkọ ba waye, titẹ aiṣedeede le dinku iṣọkan alemora, ni ipa ni odi didara imora.

3. Ni awọn iṣẹ igbale, itusilẹ ti afẹfẹ lati inu Layer alemora nfa peeling ati dida awọn ofo pupọ laarin fiimu alamọra, ti o mu awọn abawọn isunmọ pọ. Lati koju awon oran, kọkọ-gbigbe awọn alemora lori awọnwafer káimora dada lilo kan gbona awo lẹhin alayipo-bo ti wa ni niyanju.

2.2 Carbonization ilana
Awọn ilana ti ṣiṣẹda a erogba fiimu lori awọnSiC irugbin waferati imora o si lẹẹdi iwe nbeere carbonization ti awọn alemora Layer ni kan pato otutu lati rii daju pọ imora. Carbonization ti ko pe ti Layer alemora le ja si jijẹ rẹ lakoko idagbasoke, itusilẹ awọn aimọ ti o ni ipa lori didara idagbasoke gara. Nitorinaa, aridaju pipe carbonization ti Layer alemora jẹ pataki fun isunmọ iwuwo giga. Iwadi yii ṣe ayẹwo ipa ti iwọn otutu lori carbonization alemora. A aṣọ Layer ti photoresist ti a loo si awọnwaferdada ati gbe sinu ileru tube labẹ igbale (<10 Pa). A gbe iwọn otutu si awọn ipele tito tẹlẹ (400 ℃, 500 ℃, ati 600 ℃) ati ṣetọju fun awọn wakati 3-5 lati ṣaṣeyọri carbonization.

Awọn idanwo itọkasi:

Ni 400 ℃, lẹhin awọn wakati 3, fiimu alemora ko ṣe carbonize ati pe o han pupa dudu; ko si iyipada pataki lẹhin awọn wakati 4.
Ni 500 ℃, lẹhin awọn wakati 3, fiimu naa di dudu ṣugbọn o tun tan ina; ko si iyipada pataki lẹhin awọn wakati 4.
Ni 600 ℃, lẹhin awọn wakati 3, fiimu naa yipada dudu laisi gbigbe ina, ti o nfihan carbonization pipe.
Nitorinaa, iwọn otutu isunmọ to dara nilo lati jẹ ≥600 ℃.

2.3 alemora elo ilana
Iṣọkan ti fiimu alemora jẹ atọka to ṣe pataki fun ṣiṣe iṣiro ilana ohun elo alemora ati rii daju pe ipele isomọ aṣọ kan. Abala yii ṣawari iyara alayipo ti o dara julọ ati akoko ibora fun oriṣiriṣi awọn sisanra fiimu alemora. Awọn uniformity
u ti fiimu sisanra ti wa ni asọye bi ipin ti sisanra fiimu ti o kere ju Lmin si sisanra fiimu ti o pọju Lmax lori agbegbe ti o wulo. Awọn aaye marun lori wafer ni a yan lati wiwọn sisanra fiimu, ati pe a ṣe iṣiro iṣọkan. Nọmba 4 ṣe apejuwe awọn aaye wiwọn.

Idagbasoke Crystal Nikan SiC (4)

Fun isọpọ iwuwo giga laarin wafer SiC ati awọn paati graphite, sisanra fiimu alemora ti o fẹ jẹ 1-5 µm. Iwọn fiimu kan ti 2µm ni a yan, wulo fun igbaradi fiimu erogba mejeeji ati awọn ilana isọpọ iwe wafer/graphite. Awọn paramita ti o ni iyipo ti o dara julọ fun alemora carbonizing jẹ 15 s ni 2500 r/min, ati fun alemora ifunmọ, 15 s ni 2000 r/min.

2.4 ilana imora
Lakoko isọpọ ti wafer SiC si iwe graphite/graphite, o ṣe pataki lati yọkuro afẹfẹ patapata ati awọn gaasi Organic ti ipilẹṣẹ lakoko carbonization lati Layer imora. Imukuro gaasi ti ko pe ni awọn abajade ninu awọn ofo, ti o yori si Layer imora ti kii ṣe ipon. Afẹfẹ ati awọn gaasi Organic le ṣee gbe jade nipa lilo fifa epo ẹrọ ẹrọ. Ni ibẹrẹ, iṣẹ lilọsiwaju ti fifa ẹrọ ẹrọ n ṣe idaniloju iyẹwu igbale naa de opin rẹ, gbigba yiyọkuro afẹfẹ ni kikun lati Layer imora. Yiyara iwọn otutu le ṣe idiwọ imukuro gaasi akoko lakoko carbonization ti iwọn otutu ti o ga, ti o ṣẹda awọn ofo ni ipele ifunmọ. Awọn ohun-ini alemora tọkasi itujade pataki ni ≤120℃, imuduro loke iwọn otutu yii.

Titẹ itagbangba ni a lo lakoko isọpọ lati jẹki iwuwo ti fiimu alamọra, ni irọrun itujade afẹfẹ ati awọn gaasi Organic, ti o mu abajade isọpọ iwuwo giga.

Ni akojọpọ, ọna ilana imora ti o han ni Nọmba 5 ti ni idagbasoke. Labẹ titẹ kan pato, iwọn otutu ti gbe soke si iwọn otutu ti njade (~ 120 ℃) ​​ati ki o waye titi ti itujade ti pari. Lẹhinna, iwọn otutu ti pọ si iwọn otutu carbonization, ṣetọju fun iye akoko ti a beere, atẹle nipasẹ itutu agbaiye si iwọn otutu yara, itusilẹ titẹ, ati yiyọ wafer ti a so pọ.

Idagbasoke Crystal Nikan SiC (5)

Gẹgẹbi apakan 2.2, fiimu alemora nilo lati jẹ carbonized ni 600 ℃ fun wakati 3 ju. Nitorinaa, ninu ọna ilana isunmọ, T2 ti ṣeto si 600 ℃ ati t2 si awọn wakati 3. Awọn iye ti o dara julọ fun ọna ilana isunmọ, ti a pinnu nipasẹ awọn adanwo orthogonal ti nkọ awọn ipa ti titẹ ifunmọ, akoko alapapo ipele akọkọ t1, ati akoko alapapo ipele keji t2 lori awọn abajade isunmọ, ni a fihan ni Awọn tabili 2-4.

Idagba Crystal Nikan SiC (6)

Idagbasoke Crystal Nikan SiC (7)

Idagbasoke Crystal Nikan SiC (8)

Awọn abajade ti tọka si:

Ni titẹ imora ti 5 kN, akoko alapapo ni ipa ti o kere ju lori isọpọ.
Ni 10 kN, agbegbe ofo ni Layer imora dinku pẹlu alapapo ipele akọkọ to gun.
Ni 15 kN, fa fifalẹ alapapo ipele akọkọ dinku dinku awọn ofo, nikẹhin imukuro wọn.
Ipa akoko alapapo ipele keji lori isunmọ ko han ni awọn idanwo orthogonal. Titunṣe titẹ imora ni 15 kN ati akoko alapapo ipele akọkọ ni iṣẹju 90, awọn akoko alapapo ipele keji ti 30, 60, ati 90 min gbogbo wọn yorisi ni awọn ipele isunmọ ipon laisi ofo, ti n tọka si akoko alapapo ipele keji. kekere ikolu lori imora.

Awọn iye ti o dara julọ fun ọna ilana isunmọ jẹ: titẹ imora 15 kN, akoko alapapo ipele akọkọ 90 min, iwọn otutu ipele akọkọ 120 ℃, akoko alapapo ipele keji 30 min, iwọn otutu ipele keji 600 ℃, ati akoko idaduro ipele keji wakati 3.

 

Akoko ifiweranṣẹ: Jun-11-2024